Čelik nastaje dodavanjem ugljika u rastopljeno željezo. Razne količine ugljika proizvode različite vrste čelika. Svaka vrsta čelika označena je brojem. Stoga je 4140 oznaka samo jedne vrste čelika koja sadrži sadržaj ugljika od, 38 do 0, 43 posto. Važno je, međutim, razumjeti upotrebu ove vrste čelika i njegove radne karakteristike.
Kvalitete otvrdnjavanja
Kad čelik prvi put izađe iz peći za taljenje i pusti se ohladiti, to je mekani metal. Ako se čelik zagrije do skoro topljenja i brzo ohladi, obično potapanjem u vrlo hladnu vodu, postaje vrlo tvrd. Taj se postupak naziva kaljenje i kaljenje. Čelik s malim udjelom ugljika neće se dobro stvrdnuti, pa se od njega ne mogu izrađivati alati poput svrdla. Čelik s višim udjelom ugljika od 4140 postaje vrlo tvrd. Od njih se izrađuju alatni strojevi poput glodala. Čelik 4140 nalazi se na pola puta između mekog i alata. Stručnjaci za čelik u tvrtki Interalloy Materials Company napominju da 4140 ima dobra svojstva očvršćavanja.
Obrada kvaliteta
Prije nego što se 4140 očvrsne, mekan je i stroj se lako reže. Oštrica za metalnu pilu rezat će ga. Prema Interalloyu, i on kova. Kovanje je postupak u kojem se čelik zagrijava gotovo do topljenja, a zatim nabija. Ovaj postupak spakuje molekule bliže, što stvara gušći i čvršći čelik. Nakon stvrdnjavanja prilično dobro obrađuje strojeve u operacijama poput piljenja, glodanja ili brušenja. Instruktori u strojarnici na Tehničkom fakultetu u Fox Valley preporučuju različite brzine rezanja za mlinove. Ako upotrebljavate uobičajene oštrice za rezanje alata, brzina glodanja je 60 do 100 stopa u minuti ili okretaja u minuti. Ako koristite vrlo tvrde karbidne bitove, brzina glodanja je 275 do 450 okretaja u minuti. Kao i kod svih čelika, upotreba rashladne tekućine na reznim alatima uvelike pomaže u procesu obrade.
Svojstva zavarivanja
Stručnjaci iz Speedy Metals Supply Company i Interalloya slažu se da 4140 ne zavariva dobro. Zbog svog kemijskog sastava, u zavarenim dijelovima nastaju pukotine pod naponom. Stoga dizajner stroja ili inženjer konstruira zavareno područje drugim vrstama čelika za razliku od 4140. Interalloy preporuča ako se zavarivanje mora izvršiti prije stvrdnjavanja čelika.
Tipični oblici i namjene
Čelik 4140 dostupan je u okruglim šipkama, kvadratnim šipkama, ravnim nosačima i šupljim cijevima. Mnoštvo dobavljača možete naručiti gotovo bilo koju veličinu, oblik ili količinu. Čelik 4140 široko se koristi za izradu zupčanika, ležajeva, osovina strojeva, valjaka i vijaka. Sveukupno, ova vrsta čelika je jeftina i obilna, tako da ne morate brinuti o troškovima ako pogriješite u prvom ili dva dijela.
